JP2023529210A - 乾式ガススクラバー - Google Patents

Abstract

乾式ガススクラバーが開示される。乾式ガススクラバーは、排出流を処理するためのものであり、排出流を受け入れるための入口と、入口と接続され排出流を冷却するように構成された冷却器と、冷却器の下流にあり、処理のために排出流を受け取るように構成された樹脂チャンバとを有するチャンバを備える。このように、冷却器は処理ツールと樹脂チャンバとの間に配置され、樹脂チャンバに供給される前に排出流を冷却するように動作する。このように排出流を冷却することで、排出流が高温であっても、樹脂の性能を向上させることができる。【選択図】図１

Description

本発明の技術分野は、乾式ガススクラバーに関する。

乾式ガススクラバーは公知である。乾式ガススクラバーは、半導体処理ツールからの排出流の処理によく使用される。乾式ガススクラバーは、樹脂上の物質と容易に吸着及び反応するガスを乾式樹脂で除害する。このような乾式スクラバーは存在するが、それ自体に欠点がある。

従って、改良された乾式ガススクラバーを提供することが望まれている。

第１の態様によれば、排出流を処理するための乾式ガススクラバーが提供され、乾式ガススクラバーは、排出流を受け入れるための入口と、入口に接続され排出流を冷却するように構成された冷却器と、冷却器の下流にあり、処理のために排出流を受け入れるように構成された樹脂チャンバとを有するチャンバを備える。

第１の態様は、既存の構成の問題が、排出流が高温で乾式ガススクラバーに到着する可能性があることであることを認識する。その高温は、乾式ガススクラバーの有効性を損なう又は低下させる可能性がある。従って、乾式ガススクラバーを提供することができる。スクラバーは、排出流を処理することができる。スクラバーは、チャンバ、ハウジング、又は筐体を備えることができる。チャンバは、処理される排出流を受け入れる入口を画定する又は提供することができる。チャンバは、冷却器を有することができる。冷却器は、入口と流体的に結合することができる。冷却器は、排出流を冷却するように構成又は配置することができる。チャンバは、樹脂チャンバを有することができる。樹脂チャンバは、冷却器の流体的下流に配置することができる。樹脂チャンバは、処理のために排出流を受け入れるように構成することができる。このように、冷却器は、処理ツールと樹脂チャンバとの間に配置され、樹脂チャンバに供給される前に排出流を冷却するように動作する。このように排出流を冷却することにより、排出流が高温であっても、樹脂の性能を向上させることができる。

チャンバは、冷却器の下流に粉体トラップを備え、排出流を濾過するように構成することができる、樹脂チャンバは、粉体トラップの下流にある。粉体トラップを設けることは、冷却されると排出流の中で凝縮する可能性のある粉体又は粒子状物質の存在を除去するのを助ける。冷却された排出流から粉体を除去することは、樹脂の表面を被覆して性能を低下させる粉体が樹脂チャンバに搬送されるのを防ぐことを助ける。

冷却器と粉体トラップは、同心円状に併せて配置することができる。つまり、冷却器と粉体トラップは、共通の軸を有することができる。

冷却器は、粉体トラップを取り囲むことができる。このことは、粉体トラップが冷却器の中に納まり、コンパクトな構成を可能にする。また、冷却器を粉体トラップの周りに配置することは、冷却器の冷却性能を向上させるのを助ける。

冷却器は、内壁及び外壁を有する環状チャンバを備え、冷却器は、環状チャンバ内で入口から粉体トラップの移送ポートまで排出流を周方向に搬送するように構成することができる。排出流を環状チャンバの周りで周方向に搬送することは、入口から搬送ポートに搬送される際の排出流の移動距離を増加させ、このことは排出流に対する冷却量を増加させるのを助ける。

入口は外壁に設けることができ、移送ポートは内壁に設けることができる。

内壁は、粉体トラップのハウジング、筐体、又はチャンバを画定することができる。これは、スクラバーの構造を簡素化してそのサイズを小さくする共有壁配置を可能にすることができる。

冷却器は、入口と移送ポートとの間の環状チャンバ内で排出流を妨害するように配置された冷却フィンを備えることができる。排出流を妨害することは、冷却器内での排出流の滞留時間を増加させるのを助け、排出流に対する冷却器の冷却効果を増加させるために、入口と移送ポートとの間の流路距離を増加させる。

冷却フィンは、軸方向に延びることができる。フィンを軸方向に配置することは、フィンを排出流の方向を横切るように配置して、環状チャンバ内でその流れを偏向させるのを助ける。

冷却フィンは、内壁と外壁との間で半径方向に延びることができる。従って、冷却フィンは、外壁に熱経路を提供して冷却を促進するのに助けることができる。

冷却フィンは、排出流の円周方向の流れを促進するために１又は２以上の開口を画定することができる。従って、冷却フィンは、環状チャンバ内に排出流が流れるサブチャンバを画定するのを助けることができる。

隣接する開口は、排出流の蛇行した又はジグザグの円周方向の流れを促進するように軸方向にオフセットすることができる。この場合も、これは、冷却を促進するために、排出流が入口と移送ポートとの間を移動する必要がある距離を増加させるのを助ける。

粉体トラップは、少なくとも１つのフィルタを備えることができる。

粉体トラップは、同心円状に又は同軸上に配置された複数のフィルタを備えることができる。フィルタは、コンパクトな配置を提供するために、互いに入れ子になることができる。

同心円状のフィルタは、環状プレナムによって分離することができる。環状プレナムは、凝縮した粉体を収集して、フィルタの目詰まりを低減するのを助けることができる。

内部フィルタの内面は、樹脂チャンバと流体連通する内部プレナムを画定することができる。

粉体トラップは、移送ポートからフィルタを通って内部プレナムへの排出流の半径方向の流れを促進するように構成することができる。

粉体トラップは、排出流から粉体を受け取るように構成されたサンプ空間（ｓｕｍｐ ｖｏｉｄ）を備えることができる。サンプ空間は、フィルタを粉体トラップのフロアの上に持ち上げる脚セットによって画定することができ、その中で粉体は、フィルタから離れて集まることができる。

樹脂チャンバは冷却器の上に積み重ねることができる。この場合も、これは特にコンパクトな構成を提供する。

さらなる特定の及び好ましい態様は、独立請求項及び従属請求項に記載されている。従属請求項の特徴は、適宜、独立請求項の特徴と組み合わせること及び請求項に明示的に規定されている以外の組み合わせで組み合わせることができ。

装置の特徴が、ある機能を提供するために動作可能であると説明される場合、これは、その機能を提供する又はその機能を提供するように適合又は構成される装置の特徴を含むことが理解されたい。

本発明の実施形態は、以下に添付の図面を参照してさらに説明される。

１つの実施形態によるガススクラバーの主要な構成要素を概略的に示す。 冷却器ユニットの構成要素をより詳細に示す概略図である。 メインキャニスタの外壁が取り外された状態の冷却器ユニットの構成要素を概略的に示す。 粉体トラップの主要な構成要素をより詳細に示す概略図である。 フィルタユニットをより詳細に示す概略図である。 ガススクラバー内の流路を示す。 積み重ねられた樹脂チャンバを示す。

実施形態についてより詳細に説明する前に、まず概要について説明する。実施形態は、典型的には、半導体処理ツールの排出流から特定の化合物を吸着する乾式樹脂除害システムの乾式ガススクラバーの形態である除害装置を提供する。チャンバが設けられ、これは処理される排出流を受け入れて冷却器に通し、冷却器は、樹脂を含む樹脂チャンバに搬送される前に排出流を冷却する。冷却器は、処理ツールから供給される排出流を樹脂に更に適した温度まで急速に冷却するのを助け、これは樹脂の性能を向上させる。粉体トラップは、冷却器と一緒に配置することもでき、これは、排出流の粒子状物質を除去するのを助ける。排出流内の粒子状物質の量は、冷却中に凝縮した粒子状物質により増加する可能性がある。粉体トラップを設けることは、このような粒状物質を濾過して樹脂の表面に沈降するのを防ぐことを助け、これは樹脂の性能をさらに向上させるのを助ける。冷却器及び粉体トラップを樹脂チャンバと同じ場所に配置することは、コンパクトで高性能な構成を提供するのを助ける。

乾式ガススクライバー
図１は、１つの実施形態によるガススクラバーの主要な構成要素を概略的に示す。排出流は入口１００に供給され、供給された排出流は、三方弁１１０の制御の下で主プロセス流２００とバイパス流３００とに分けられる。主プロセス流２００で運転される場合、排出流はメインキャニスタ２３０に供給される。メインキャニスタ２３０に供給された排出流は、下部に設置された冷却器ユニット２１０によって冷却される。冷却器ユニット２１０で生成された粉体は、粉体トラップ２２０で回収され、排出流は上部の樹脂チャンバに移動する。排出流は、内部の樹脂に吸着され、出口４００に排出される。メインキャニスタ２３０の保守整備を容易にするために、三方弁を操作して、バイパス流３００を有効にすることができ、この場合、ガスは冷却器モジュール３１０によって冷却される。次に、冷却されたガスに含まれる粉体は、フィルタモジュール３２０によって濾過される。次に、これは補助キャニスタ３３０に供給され、その中の樹脂によって吸着処理され、出口４００から排出される。

冷却器ユニット
図２は、冷却器ユニット２１０の構成要素をより詳細に示す概略図である。図３は、メインキャニスタ２３０の外壁２３２を取り外した状態の冷却器ユニット２１０の構成要素を概略的に示す。主プロセス流２００を搬送するプロセスラインに接続する入口ポート２３１が設けられている。入口ポート２３１は、メインキャニスタ２３０の外壁２３２に配置される。冷却器モジュール２１０は、メインキャニスタ２３０の外壁２３２と粉体トラップ２２０の外壁２３３とによって画定される環状チャンバである。冷却フィン２１２は、環状チャンバの少なくとも一部に沿って軸方向に延びる。冷却フィン２１２は、環状チャンバの周りで円周方向に流体流路を提供するために、開口２１３、凹部２１４を有する、及び／又は環状チャンバの軸方向の長さに沿って完全には延在しない。粉体トラップ２２０は、環状チャンバと粉体トラップ２２０との間の流体連通を可能にする移送ポート２１５を備えている。

粉体トラップ
図４は、粉体トラップ２２０の主要な構成要素をより詳細に示す概略図である。図５は、フィルタユニットをより詳細に示す概略図である。フィルタは、粉体トラップ２２０の外壁２３３の内部に収容されている。詳細には、粉体トラップ２２０内には、３つの同心円状のフィルタ２２５があり、これらは一緒になって、端板２２６、２２７を有するフィルタユニット２２２を形成する。この例では、フィルタ２２５は、同じフィルタ材料で作られている。しかしながら、これは必須ではなく、フィルタ２２５は、必要に応じて、異なるフィルタ材料で作ること及び異なる数とすることができることを理解されたい。フィルタ２２５は、その間にプレナム２２７を画定する。フィルタユニット２２２は３つの脚支持体２２３上に載っており、これによりフィルタユニット２２２はメインキャニスタ２３０のフロアから離れて高さ方向に持ち上げられている。これは、粉体トラップ２２０の寿命を延ばすために、粉体を収集するための空間を提供する。中央導管２２８は、上方に取り付けられた樹脂チャンバと流体連通するプレナムを画定する。

図６から分かるように、動作時、典型的には約２００℃の排出流が入口ポート２３１で受け入れられる。入口ポート２３１に直接隣接する冷却フィン２１１は、矢印２で示すように排出流をさらに分割して環状チャンバの周りで円周方向に向かわせる前に、排出流の流れを矢印１で示す軸方向に向かわせて分割するのを助ける。冷却フィン２１１、２１４、２１５及び何らかの開口２１３は、排出流の流れを、環状チャンバの周りで周方向の蛇行経路を辿って移送ポート２１５に向かわせるのを助ける。排出流の流れを方向転換することによって引き起こされる延長経路は、排出流、粉体トラップハウジング２２０、メインキャニスタ２３０、下部フロア、冷却フィン２１１、２１４、２１５、及びこれらの構成要素と周囲雰囲気との間の熱経路の間の熱伝導と共に、排出流を約５０℃に冷却するのを助ける。従って、自然冷却されるメインキャニスタ２３０の外壁面との間で熱交換が行われる。冷却によって生成された粉体は、重力及び流れによって排出流から分離され、環状チャンバの底部に集められる。

排出流は、矢印７で示すように、概して半径方向で異なるフィルタ２２５を通過する。排出流は冷却され続け、凝縮された粒子状物質又は粉体がフィルタ２２５によって捕捉される。次に、排出流は、中央導管２２８に入り、矢印８で示すように、樹脂チャンバの基部の中に軸方向に移動する。この時点で、排出流の温度は概して５０℃よりも低下し、粒子状物質の大部分は、樹脂チャンバに供給される前に排出流から除去されている。

樹脂チャンバ
図７に示すように、樹脂チャンバ２４０は、メインキャニスタ２３０の上に積み重ねられる。排出流は、さらなるフィルタ２４５、樹脂を通過した後、出口ポート２５０を通って出て行く。

従って、いくつかの実施形態は、乾式スクラバーに関し、より詳細には、排ガスに含まれる粉体を収集する装置と、樹脂の寿命及び効率を高めるためのガス冷却とを含む乾式スクラバーに関することが分かる。いくつかの実施形態では、主として排ガスを処理してガスの温度を下げるために、ヒートシンクがメインキャニスタの内部でプロセス流内に設置され、さらに冷却されたガスから生じる粉体を収集するための空間を有する。装置は、粉体の移動を防止するために１又は２以上のフィルタを備えることができる。メインキャニスタの内部に設置されたヒートシンクは、ガス入口部に固定する部分を有し、一定方向に供給される。供給されたガス流は、２又は３以上の流れ方向を生じるので、結果的に空気流量が小さくなり熱交換効率が向上する。加えて、フィルタとの結合又は分離が容易であり、外部からの影響に対して設置位置を固定する機能を有する。その後、生成された粉体は、１又は２以上のフィルタ段において、その間に空間を有するフィルタ段の間に粉体を捕捉して、樹脂層への移動を防止する機能を有する。他の特徴は、使用環境に応じて排ガスのバイパス流を適用できる間に冷却及び粉体捕集を可能にするモジュール形式をもたらすことである。

冷却モジュールは、供給ガス流を壁流と中心流に分離する。壁流は外壁で冷却され、中心流と再び混合される。冷却性能に応じて、１又は２以上のモジュールを設置することができる。三方流を適用して、環境に適合する流れ方向を選択することができる。いくつかの実施形態では、ガス冷却方法において冷却水、Ｎ２、ＣＤＡなどの冷却剤を使用することなく、内部気流の流れを制御して壁面との熱交換を利用した省エネ型冷却装置を提供する。

本発明の例示的な実施形態は、添付図面を参照して本明細書に詳細に開示されているが、本発明は正確な実施形態に限定されず、請求項及びその均等物によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって様々な変更及び修正を行うことができることを理解されたい。

１００ 入口
１１０ 三方弁
２００ 主プロセス流
２１０ 冷却器ユニット
２１１、２１２ 冷却フィン
２１３ 開口
２１４ 凹部
２１５ 移送ポート
２２０ 粉体トラップ
２２２ フィルタユニット
２２３ 脚支持体
２２５ フィルタ
２２７ プレナム
２２６、２２７ 端板
２２８ 中央導管
２３０ メインキャニスタ
２３１ 入口
２３２、２３３ 外壁
２４０ 樹脂チャンバ
２４５ フィルタ
２５０ 出口ポート
３１０ 冷却器モジュール
３２０ フィルタモジュール
３３０ 補助キャニスタ
４００ 出口

Claims (15)

1. 排出流を処理するための乾式ガススクラバーであって、
   チャンバを有し、前記チャンバは、
   前記排出流を受け入れるための入口と、
   前記入口に接続され、前記排出流を冷却するように構成された冷却器と、
   前記冷却器の下流にあり、処理のために前記排出流を受け入れるように構成された樹脂チャンバと、
   を有する、乾式ガススクラバー。
2. 前記チャンバは、前記冷却器の下流にあり、前記排出流を濾過するように構成された粉体トラップを備え、前記樹脂チャンバは、前記粉体トラップの下流にある、請求項１に記載の乾式ガススクラバー。
3. 前記冷却器及び前記粉体トラップは、同心円状に併せて配置され、好ましくは、前記冷却器は、前記粉体トラップを取り囲む、請求項１又は２に記載の乾式ガススクラバー。
4. 前記冷却器は、内壁及び外壁を有する環状チャンバを備え、前記冷却器は、前記環状チャンバ内で前記入口から前記粉体トラップの移送ポートまで前記排出流を周方向に搬送するように構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の乾式ガススクラバー。
5. 前記入口は、前記外壁に設けられ、前記移送ポートは、前記内壁に設けられる、請求項４に記載の乾式ガススクラバー。
6. 前記内壁は、前記粉体トラップのハウジングを画定する、請求項４又は５に記載の乾式ガススクラバー。
7. 前記冷却器は、前記入口と前記移送ポートとの間の前記環状チャンバ内での前記排出流の流れを妨害するように配置された冷却フィンを備える、請求項４から６のいずれか１項に記載の乾式ガススクラバー。
8. 前記冷却フィンは、前記内壁と前記外壁との間で軸方向及び半径方向のうちの少なくとも一方に延びる、請求項４から７のいずれか１項に記載の乾式ガススクラバー。
9. 前記冷却フィンは、前記排出流の円周方向の流れを促進するために少なくとも１つの開口を画定する、請求項７又は８に記載の乾式ガススクラバー。
10. 隣接する開口は、前記排出流の蛇行した円周方向の流れを促進するように軸方向にオフセットされている、請求項９に記載の乾式ガススクラバー。
11. 前記粉体トラップは、複数の同心円状のフィルタを備え、好ましくは、前記同心円状のフィルタの各々は、環状プレナムによって分離されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の乾式ガススクラバー。
12. 内部フィルタの内面は、前記樹脂チャンバと流体連通する内部プレナムを画定する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の乾式ガススクラバー。
13. 前記粉体トラップは、前記移送ポートから前記フィルタを通って前記内部プレナムへの前記排出流の半径方向の流れを促進するように構成されている、請求項１１又は１２に記載の乾式ガススクラバー。
14. 前記粉体トラップは、前記排出流から粉体を受け取るように構成されたサンプ空間を備える、請求項１から１３のいずれか１項に記載の乾式ガススクラバー。
15. 前記樹脂チャンバは、前記冷却器上に積み重ねられる、請求項１から１４のいずれか１項に記載の乾式ガススクラバー。

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